JP3844020B2 - 二段開閉ダイヤフラム弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は弁の開度を全開と中間の二段に設定することができる空気圧作動型ダイヤフラム弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二段開閉可能な空気圧作動型ダイヤフラム弁は、弁を開く空気圧回路に減圧弁を設けて空気圧を二段階に調整し、高い段階の圧力はピストンを押圧するスプリングに抗してピストンを所定のストローク上昇させて弁を全開し、低い段階の圧力はピストンをストロークの半分程度上昇させて弁を半開する方式であった。したがって、中間開度は比較的変動の大きい減圧弁とスプリングによって左右されるため、中間開度を所定値に高精度で設定することはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、二段開閉ダイヤフラム弁の中間開度を高精度で設定可能とすることが要求されるようになった。本発明はこの要求に応ずるためになされたものであり、その目的とするところは、高い精度で中間開度を所定値に設定することが可能な二段開閉ダイヤフラム弁を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明が採用する手段は、ダイヤフラムを開閉させるステムと、そのステムが軸心を摺動自在に貫通する第１シリンダと、ステムに固定した第１ピストンと、その第１ピストンを第１シリンダ内においてダイヤフラム側へ押圧するスプリングと、第１ピストンの下方へ圧力空気を出入するための第１空気口とを有するダイヤフラム弁において、第１シリンダの上に第２シリンダを重ね、ステムを第２シリンダ内に延長し、第２シリンダ内においてステムに第２ピストンを遊嵌し、ステムに第２ピストンの上面と係合可能なカラーを固定し、第２ピストンの下方へ圧力空気を出入するための第２空気口を設け、第２シリンダに第２ピストンの上昇位置を規定するストッパを設けたことにある。
【０００５】
ストッパを、その半径方向固定位置が調整できるように第２シリンダに設け、第２ピストンにストッパと当接するアタッチメントを設け、ストッパとアタッチメントのいずれか一方又は双方の当接部分を斜面に形成すると、ストッパの半径方向固定位置の調整により、中間開度を調整することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のダイヤフラム弁の構成を図１及び図４に示す実施例に基づいて説明する。
図１は全閉時のダイヤフラム弁を部分的に断面で示す立面図であり、図４は図１のIV−IV線矢視図である。
【０００７】
図１に示すように、本体１の流路を開閉するダイヤフラム２の周辺部は、本体１と第１シリンダ３の間に挟持される。ダイヤフラム２の中央はステム４の下端に連結され、ステム４は第１シリンダ３の軸心を上下摺動自在に貫通する。ステム４に第１ピストン５が固定され、その第１ピストンを第１シリンダに内設したスプリング６が下方に押圧する。第１シリンダ３に第１空気口７を設け、圧力空気を第１シリンダ３内の第１ピストン５の下方に出入する。
【０００８】
第１シリンダ３の上に第２シリンダ１３をボルト９を介して固定する。ステム４は第２シリンダ１３の軸心を摺動自在に延長する。第２シリンダ１３内においてステム４に第２ピストン１５を遊嵌する。第２ピストン１５の外径は第１ピストン５と同一である。ステム４の上端部をボルト状に形成し、そこにナット状のカラー８をねじ止め固定する。このカラー８は、弁を全閉したとき、第２ピストン１５の上面に当接する。
【０００９】
第２シリンダ１３に第２空気口１７を設け、圧力空気を第２シリンダ１３内の第２ピストン１５の下方に出入する。第２ピストン１５の上面に環状座１１を形成し、その環状座に円錐台状のアタッチメント１２をはめ込む。第２シリンダ１３の側周部にねじ孔１４を設け、そのねじ孔に調整ボルト１６をねじばめする。調整ボルト１６はロックワッシャ１８とロックナット１９によりシリンダ半径方向の固定位置を規定する。調整ボルト１６の先端にストッパ１０を取り付ける。
【００１０】
図１及び図４に示すように、ストッパ１０は調整ボルト１６から突出するピン２２にノックピン２３を介して相互に回転することはできるが相互に摺動はしないようにはめる。ストッパ１０の下面にシリンダ半径方向外側に下降する斜面２０を形成する。この斜面２０の傾斜角はアタッチメント１２の円錐面の傾斜角と同一である。ストッパ１０の水平な上面を第２シリンダ１３のカバー２１の水平な下面に沿わせて姿勢を保持する。
【００１１】
図１において、調整ボルト１６の固定位置は、弁の全閉時においてストッパ１０の斜面２０とアタッチメント１２の傾斜面の間隙の軸方向距離が、ステム４の全開時のストロークの３０％となるように設定されている。
【００１２】
【実施例】
次に本発明のダイヤフラム弁の動作を図面に基づいて説明する。
図２は中間開度状態のダイヤフラム弁を、図３は全開状態のダイヤフラム弁をそれぞれ部分的に断面で示す立面図である。
図１の全閉状態のダイヤフラム弁の第２空気口１７に圧力空気を供給すると、図２に示すように、圧力空気が第２ピストン１５を押し上げ、第２ピストン１５はカラー８を介してステム４を上昇させる。しかし、第２ピストン１５の上昇は、アタッチメント１２がストッパ１０に当接することにより阻止される。このときの上昇距離はステム４の全開ストロークの３０％であるから、弁の開度は３０％となる。
【００１３】
中間開度は、図１の全閉状態におけるストッパ１０とアタッチメント１２の間の軸方向間隙により決定される。この軸方向間隙の長さは、調整ボルト１６により容易に精度よく設定することができるから、ダイヤフラム弁の中間開度は所望の値に簡単に高精度で設定することができる。
図２の第２空気口１７から圧力空気を解放すると、スプリング６が第１ピストン５をステム４と共に押し下げるから、ダイヤフラム弁は図１の全閉状態に戻るが、このとき、図３に示すように、第１空気口７に圧力空気を供給すると、スプリング６に抗して第１ピストン５が持ち上げられ、第１ピストン５は所定のストロークを規定するストロークリミット２４に当たるまでステム４と共に上昇し、弁は全開状態となる。このとき、ストッパ１０にアタッチメント１２が当接し、第２ピストン１５は停止したままであるから、カラー８は第２ピストン１５から離れて上昇する。
【００１４】
図３の全開状態のダイヤフラム弁の第１及び第２空気口７、１７の圧力空気を共に解放すると、図１の全閉状態に戻るが、第１空気口７の圧力空気のみを解放すると、ダイヤフラム弁は図２の中間開度の状態となる。
【００１５】
【発明の効果】
上記のとおり、本発明の二段開閉ダイヤフラム弁は、従来の弁の中間開度を減圧弁により設定していたために、中間開度を所望値に高精度で設定することが困難であったものとは異なり、従来の第１シリンダの上に第２シリンダを付加し、ステムを第２シリンダ内に延長し、第２シリンダにステムの上昇距離を所望値に規定するストッパを設けて弁を中間開度に開閉するようにしたから、弁の中間開度を高精度で所望値に設定することが可能であるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例のダイヤフラム弁の全閉状態を１部断面で示す立面図である。
【図２】図１のダイヤフラム弁の中間開度状態を１部断面で示す立面図である。
【図３】図１のダイヤフラム弁の全開状態を１部断面で示す立面図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視図である。
【符号の説明】
１：本体
２：ダイヤフラム
３：第１シリンダ
４：ステム
５：第１ピストン
６：スプリング
７：第１空気口
８：カラー
９：ボルト
１０：ストッパ
１１：環状座
１２：アタッチメント
１３：第２シリンダ
１４：ねじ孔
１５：第２ピストン
１６：調整ボルト
１７：第２空気口
１８：ロックワッシャ
１９：ロックナット
２０：斜面
２１：カバー
２２：ピン
２３：ノックピン
２４：ストロークリミット

Claims (1)

1. ダイヤフラム（２）を上下させて弁を開閉するステム（４）と、前記ステムが軸心を摺動自在に貫通する第１シリンダ（３）と、前記第１シリンダ内において前記ステムに固定した第１ピストン（５）と、前記第１シリンダ内において前記第１ピストンを下方に押圧するスプリング（６）と、前記第１ピストンを上昇させる圧力空気を前記第１シリンダに供給する第１空気口（７）と、前記第１ピストンの上昇限度を規定するストロークリミット（２４）とを備えたダイヤフラム弁において、第１シリンダの上に第２シリンダ（１３）を同軸に取り付け、前記ステムを前記第２シリンダ内へ延長し、前記第２シリンダ内において前記ステムに第２ピストン（１５）を遊嵌し、前記第２ピストンを上昇させる圧力空気を前記第２シリンダに供給する第２空気口（１７）を設け、前記ステムにカラー（８）を固定してそのカラーを、弁の全閉時に前記第２ピストンの上面に当接させ、、前記第２シリンダにストッパ（１０）を固定してそのストッパを、弁が所定の中間開度だけ開いたときに、前記第２ピストンの上面に当接するように設け、前記第２ピストン（１５）の上面にストッパ（１０）と当接する円錐台状のアタッチメント（１２）を同軸に配置し、前記ストッパに前記アタッチメントの円錐面と同一傾斜の斜面（２０）を形成し、前記斜面に前記アタッチメントが当接するようにし、前記第２シリンダ（１３）の側周部に半径方向のねじ孔（１４）をあけ、前記ねじ孔にロックナット（１９）を介して調整ボルト（１６）を固定位置調整可能にねじばめし、前記調整ボルトの先端にストッパ（１０）を相互に回動可能であるが、軸方向には一体摺動するように取り付け、前記ストッパを前記第２シリンダ（１３）に設けたカバー（２１）の水平な下面に沿わせて姿勢を規定したことを特徴とするの二段開閉ダイヤフラム弁。

Images